有個同事拿了來頻譜儀和一臺任意波形發生器問我諧波失真怎么測？就想著以此為內容寫一期。

什么是諧波？

當使用一個大信號加載到類似放大器一類的產品中，器件的非線性參數影響會變的非常大，于是就產生了一個新的指標：諧波失真。大信號導致的一個比較明顯的現象就是在輸入頻率的倍頻處產生諧波，這個很容易產生，比如拿一臺訊號源將輸出信號接到頻譜分析儀，把信號源的功率略微設置大一點，比如10dBm，在頻譜分析儀上可以明顯看出在其輸入頻率的倍頻處產生了諧波。

下圖中我設置的是一個1.5GHz的基頻，通過頻譜儀的光標表功能可以看出在3GHz、4.5GHz的整倍數上產生了諧波，也可以叫Harmonic。

諧波可以用輸出功率，或者輸出功率與基波的比值來描述，常用的單位是dBc（與載波相比的功率）。諧波分為二次諧波和三次諧波等等，總之是在基頻的整倍數上。對于大多數器件來說，諧波的功率是隨著基波的功率增長而增長的（單位是dB）。增長速度與諧波次數成正比。但是這個增長不是無限的，實際上諧波功率一樣會飽和，并且永遠不會超出輸出功率。

我們一般使用頻譜分析儀就能很直觀的測量諧波失真，下面我用Rigol的DSA875及DSG3030B信號源做演示。

在DSA875的右側按鍵面板，我們可以點擊物理按鍵【Meas】，然后將【測量功能】打開，并選擇為【諧波失真】

當然，我手邊這臺機器還支持其它的諸如鄰道功率和VSWR測試功能，因為這臺頻譜儀是帶TG跟蹤源的，之前文章說過使用帶TG的頻譜儀搭配VSWR電橋是可以進行標量S參數的測量（注：是標量不是矢量）。

通過肉眼只能直觀的看到三次諧波的失真數據，可是通過儀表的算法卻顯示出了到7.5GHz仍有諧波失真，所以還是要相信儀表的測量結果。

如果不給頻譜儀加載信號，測量出來的諧波的值是很低的。

（作者：Jackiy Hu）